微量元素肥料分析
微量元素肥料主要指含铁、锰、铜、锌、硼、钼六类无机化合物的化工农用产品,近十几年来随着应用数量的增加,产品质量检查也逐年被人们重视,在复混肥和作物专用肥以及多元素肥中也常常加入微量元素,因此单质微量元素肥料和复混肥料中微量元素的测定是十分必要的。
对于单质微量元素化肥,通常用容量滴定法和比色法,这类方法都己作为国家产品质量检查的标准方法,然而对于近年来出现的种类繁多的复混肥、作物专用肥、多元素肥和各种叶面肥来讲,由于其中各种微量元素含量较低,难以用标准法测定,只能用其它仪器分析方法,如原子吸收和等离子发射光谱。
6.1铁肥测定
高锰酸钾容量法
方法原理铁肥主要是硫酸亚铁、硫酸亚铁按、螫合态铁和复混肥中的铁。其测定原理是先用硝酸将 试样中的低价铁氧化为三价铁,再用氯化亚锡将其还原为二价铁,过量的氯化亚锡用二氯化汞分解,用高锰酸钾滴定二价铁,进而计算试样中铁的含量。
操作步骤
称取试样3~5g(准确至0.0002 g)于300 mL烧杯中,加盐酸30mL、硝酸10mL,煮沸30min,冷却后转入500mL容量瓶中,加水至刻度,摇匀后用干滤纸过滤。准确吸取一定量滤液(含铁约70mg)于烧杯中,缓慢蒸干,加数滴硝酸再蒸干并除尽硝酸,再加少许盐酸溶解可溶性盐类,用少量热水洗净烧杯内壁,在加热摇动溶液的同时滴人氯化亚锡溶液,直至黄色消失为止,再过量一滴。冷却后加二氯化汞10mL,充分混匀并见白色絮状沉淀,放置3min后加硫酸锰溶液25mL,将溶液转入500mL烧杯中,加水至300 mL。用高锰酸钾标准液滴定至微红色为终点。同时做空白试验。
结果计算
试样中铁的含量(%)=C*(V1-V2)*10-3*55.85*k/m*100
式中:
V1:试液消耗高锰酸钾浴液体积,mL;V2:空白消耗高锰酸钾溶液体积,mL;C:高锰酸钾标准液的浓度,molL-1;k:分取倍数;m:试样质量,g。
磺基水杨酸比色法
方法原理试样待测液中铁离子(Fe3+)在碱性溶液中与磺基水杨酸形成黄色化合物使溶液呈现黄色,其颜色深浅与铁离子浓度在一定范围内成正比。因此,可用比色法测定。
操作步骤
试样待测液的制备同高锰酸钾容量法。吸待测液2~5mL于50mL容量瓶中,加入磺基水杨酸溶液10mL,滴加氨水至溶液呈黄色并过量1mL,加水至刻度摇匀。在波长465nm、光径2cm条件下比色测定(用水作空白调点)。
标准曲线的绘制:吸取铁标准液100mgL-1)0、1、2、3、4、5mL,分别放人50mL量瓶中,同试样操作,进行显色并测定。该标准系列相应浓度铁为0、2、4、6、8、10mg L-1。
结果计算
试样中铁(Fe)的含量(%)=C*V*10-6*k/m*100
式中:
C:由标准曲线上查得显色液中铁的浓度,mgL-1;V:显色液体积,mL;10-6:将mg换算成g的除数;m:试样质量,g。
6.2锰肥测定
高碘酸钾比色法
方法原理用高碘酸钾将试液中的锰(Mn2+)氧化成高锰酸根离子(MnO4-),对其紫色溶液于比色测定。
操作步骤
称取1g试样(准确至0.0002g)于50mL烧杯中,加20mL,搅拌加热至微沸,冷却后过滤至250mL容量瓶中,用水洗试样残渣至滤液总量达200mL,加入24mL硫酸,再加水至刻度摇匀。
定量吸取滤液20~50mL放入150mL烧杯中,加硫酸-磷酸溶液20mL、水约50mL,加热至近沸时,加入0.3g高碘酸钾,在90~100ºC水浴中保温30min,使显色完全,冷却后转入100mL容量瓶中,加水至刻度,摇匀,在波长526nm处比色测定。
标准曲线绘制:吸取锰标准液(1000mgL-1)0、2、4、6、8、10mL分别放入100mL烧杯中,同试样滤液操作。其相应锰含量分为0、20、40、60、80、100mg L-1。
结果计算
试样中锰(Mn)的含量(%)=C*V*10-6*k/m*100
式中:
C:由标准曲线上查得显色液中锰的浓度,mgL-1;V:显色液体积,mL;10-6:将mg换算成g的除数;m:试样质量,g。
6.3 铜���测定
EDTA滴定法
方法原理铜肥有硫酸铜、氯化铜和铜的络合物等。水溶液中铜离子在pH10的氨-氯化铵缓冲液中以红紫酸铵作指示剂用EDTA滴定。
操作步骤
称取0.4000g试样,溶于水,移入100 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀(如混浊应过滤)。吸取25mL试液于250mL三角瓶中,加水约100mL,再加10mL氨-氯化铵缓冲液及0.2g红紫酸铵指示剂,摇匀,用EDTA标准溶液滴定至溶液呈紫蓝色。
结果计算
试样中铜(Cu)的含量(%)=C*V*10-3*k*63.546/m*100
式中:
C:EDTA标准溶液的浓度,molL-1;V:滴定时耗用EDTA标准溶液的体积,mL;10-3:将mL换算成L的系数;k:分取倍数;m:试样质量,g;63.546:Cu的摩尔质量,gmol-1。
6.4锌肥测定
EDTA滴定法
方法原理锌肥主要是一水硫酸锌和七水硫酸锌、氯化锌、氧化锌和锌络合物。滴定法是在pH5~6时,用EDTA滴定。
操作步骤
称取3~4g(准至0.0002g)试样,溶于20mL水,若溶液混浊,加少量硫酸酸化,再用水稀释至250mL,混匀。用移液管吸取2mL试液放入250 mL烧杯中,加水75mL,加2g氟化铵、0.5g碘化钾和2滴二甲酚橙。滴加六次甲基四胺至溶液变为洋红色。加人10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液,用EDTA标准溶液滴定至溶液由洋红色变为柠檬黄色为终点。
结果计算
试样中锌(Zn)的含量(%)=C*V*10-3*k*65.38/m*100
式中:
C:EDTA标准溶液的浓度,molL-1;V:滴定时耗用EDTA标准溶液的体积,mL;10-3:将mL换算成L的系数;k:分取倍数;m:试样质量,g;63.546:Zn的摩尔质量,gmol-1。
6.5硼肥测定
中和滴定法
方法原理硼肥主要是硼砂(NaB4O7·10H2O)。用盐酸标准溶液滴定试样中的十水合四硼酸钠和碳酸钠,将分别转化为硼酸和碳酸,在酸性条件下煮沸除去二氧化碳,用氢氧化钠调pH至中性,再用甘露醇强化硼酸,使成解高度较强的甘露醇硼酸,*后用氢氧化钠标准溶液滴定。
2CH2OH·(CHOH)4·CH2OH +H3BO3 →H[BO2(CH2OH)2·(CHOH)8·(CH2OH)2] + H2O
H[BO2(CH2OH)2·(CHOH)8·(CH2OH)2] + NaOH →
Na[BO2(CH2OH)2·(CHOH)8·(CH2OH)2] + H2O
操作步骤
称取试样10.000 g 于500 mL烧杯中加入300mL无二氧化碳水,加热溶解,但不能煮沸。待试液冷至室温后,转入500mL容量瓶,用无二氧化碳水定容。吸取25mL试液于250mL三角瓶中,加8滴混合指示剂,用盐酸标准液滴定至暗红色(变色顺序为:紫-灰-绿-灰-暗红),再过量滴入0.1mL,加热微沸2~3min除去二氧化碳,加盖冷却至室温。用氢氧化钠标准溶液中和过量的盐酸至暗红色(不计体积),然后加入7g甘露醇,用氢氧化钠标准溶液滴定至呈灰色(变色顺序为:暗红-灰-绿-灰)。同时做空白试验。
结果计算
硼砂试样中硼(B)的含量(%)=C*(V-V0)*10-3*k*10.81/m*100
式中:
C:氢氧化钠标准溶液的浓度,molL-1;V:滴定时耗用氢氧化钠标准溶液的体积,mL;V0:空白试验中氢氧化钠体积,mL;10-3:将mL换算成L的系数;k:分取倍数;m:试样质量,g;10.81:B的摩尔质量,gmol-1。
6.6 钼肥测定
硫氰酸钾比色法
方法原理钼肥主要是钼酸铵。在酸性溶液中六价钼被氯化亚锡还原,再与硫氰酸钾生成琥珀色的五价钼的络合物,进行比色测定(参见植物分析)。